粉质粘土变形特性的渗流固结和直剪试验研究

为满足工程建设的需要,对某市高新区表土层进行了渗流固结和直剪试验研究.试验测定了土体的基本物理性质指标并命名为粉质粘土;在一维固结渗流试验中测定得出土体的压缩系数为0.38 MPa～、压缩指数为0.28,确定土体为中性压缩性土;得到了土体在各级压力下的变形曲线和竖向应变;在直剪试验中测定了土体在不同竖向压应力下的抗剪强...     

非饱和土体力学性质及其在采矿工程中的应用研究

采矿工程中地下水位变化将造成非饱和土体中的净应力均值与基质吸力产生波动,由此造成土体沉降变形,威胁采矿工程安全性,基于此研究非饱和土体力学性质及其在采矿工程中的应用。在采矿工程边坡中采集非饱和土体样本,并实施三轴固结排水剪测试与压缩试验,结合非饱和土体体积应变中的弹性力学、压缩方程与孔隙比状态,基于吸应力曲线确定非饱和土体强度,计算不同地下水位条件下采矿工程地面沉降变形情况。结果显示,在加载瞬间非饱和土体先呈现出相应的弹性瞬时应变,其后产生衰减蠕变现象,在此过程中变形持续产生,直至达到稳定蠕变状态;地下水位下降令矿区地面整体沉降量提升,并且其中非饱和土体的沉降量所占比例也逐渐提升。     

真空渗流场的形成机理探讨

软基在“真空预压”法处理过程中的固结,不是因其所谓的“真空荷载”进行“预压”所致,而是因“真空渗流场”的形成并在其作用下产生“渗透固结”所致。全文详细探讨了“真空渗流场”的形成机理,包括该场中孔隙水运动的物理模型和土体固结的物理模型。在对土体固结模型探讨的过程中,首次将“有效应力”的概念扩展成“竖直向”有效应力和“水平向”有效应力两种,并在此基础上提出了“双弹簧固结模型”。从有效应力发展过程的角度探讨“真空渗流场”的形成过程时,发现该模型能较好地符合“真空预压”对软基的作用实质。     

Terzaghi一维固结理论研究综述

针对Terzaghi一维固结理论自身存在的不足，从三维固结、固结系数的合理测定、饱和粘土的应力应变关系、达西定律有效性、大变形固结理论、成层地基固结理论、次固结效应、垂直应变相同的简化假设方面详细介绍了Terzaghi一维固结理论研究现状。     

不同堆置状态粗粒土剪切强度试验研究

为研究不同堆置条件下排土场粗粒土的力学响应规律, 开展了终排土体固结排水三轴压缩试验和在排土体快剪试验。研究结果表明, 土体固结排水三轴压缩应力-应变曲线呈现先弹性后屈服再弱硬化的规律, 体积-应变曲线有拐点, 低围压时先剪缩后剪胀, 高围压时以剪缩为主。在排土体快剪试验具有峰值强度, 100~400 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移20%~30%之间, 且剪应力-位移曲线呈弱化趋势; 600~1 200 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移30%~40%, 随剪切位移增加, 土体抗剪强度基本保持恒定或略有增大。不同堆置状态排土体抗剪强度参数取值各不相同。     

矿岩料层动态粉碎应力－应变曲线的应变率效应分析

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。     

软土工程特性研究——以南京鼓楼滨江段为例

对南京鼓楼滨江段软土进行个案研究,在分析其沉积特征及分布规律的基础上,对其软土物理、力学性质指标等进行统计分析,进而探讨该区域软土的承载力、固结系数、应力历史等工程特性,得出相应的结论与建议。     

单轴压缩条件下类岩石不同加载速率的力学特性

通过对类岩石进行不同加载速率下的单轴压缩试验,探究加载速率变化对类岩石应力-应变曲线的影响.研究结果表明：在一定范围内,随着加载速率的增加,类岩石的峰值应力呈递增趋势;在恒速率试验中,不同速率所对应的应力-应变曲线不相同;在变速率试验中,当速率突然增大时,应力-应变曲线会有明显的向上突变;不同速率也会影响类岩石的裂纹发展.     

扁铲侧胀消散试验求解固结系数的研究

通过对扁铲侧胀消散试验的机理进行分析,推导出扁铲侧胀消散试验中所测得的压力值与孔隙水压力之间的关系,进而提出根据扁铲侧胀消散试验资料绘制超孔隙水压力消散曲线的方法。采用计算机数值模拟的方法,得到扁铲探头贯入后,周围土体中超孔隙水压力在空间的分布规律,并将其作为求解固结微分方程的初始条件。通过对固结微分方程的求解,导出利用扁铲侧胀消散试验中超孔隙水压力随时间的变化及在空间的分布规律,提出用扁铲侧胀消散试验资料估算土体水平固结系数的方法。结合杭州地铁一号线工程勘察中二个工程所做的扁铲侧胀消散试验的实测数据资料,对本文的估算方法进行了验证。与室内土工试验的成果进行对比,结果令人满意。     

矿岩斜层动态粉碎应力—应变曲线的应变率效应分析

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。     

强夯法加固不同饱和土地基的比较试验研究

通过室内试验就中海石油炼化山东公司东营港(堆场区)场地的土性条件和加固前、加固后的变形和强度特征的变化进行了比较。此外,根据3个场地的现场实测资料的比较,分析了不同地层条件下强夯荷载作用引起的孔隙水压力的分布特征,最后研究强夯法加固饱和土地基的土性适用条件。     

真空预压下土体强度增长机理及其计算方法研究

在真空预压法加固过程中,土体产生等向固结压力。简单地将真空预压等同堆载作用的处理方法不尽合理,将导致计算土体抗剪强度时出现较大偏差而不宜忽视。该文采用摩尔应力圆来阐述土体受等向固结应力和K0固结应力的不同特点,从而导出二者土体抗剪强度增长偏差的解析解。实例分析表明,该方法较常规方法更准确可行。     

强夯置换法加固地基试验研究

介绍了强夯置换法加固堆场地基的现场试验情况,并根据孔隙水压力的消散情况以及强夯前后标准贯入试验、土工试验和静载荷试验结果,对堆场地基的加固效果进行了分析评判,得出一些有价值的结论。     

煤岩全应力-应变过程中渗透特性的研究

选取安徽淮南张集矿的煤样,对加工成的9个标准试件(50 mm×H100 mm)进行全应力-应变过程中的渗透测试及CT扫描试验。渗透试验结果表明：煤岩的渗透率-应变曲线与应力-应变曲线具有相似的变化规律,且渗透率表现出应变滞后性,表明瓦斯在煤岩中的流动特性与受载过程中煤岩内部产生的损伤演化密切相关;围压使煤岩内部的瓦斯通道发生压密闭合,导致渗透率随围压的增大而减小。在渗透试验前后对试件进行CT扫描,结果表明,渗透试验前试件上基本观测不到有微观孔隙裂隙的存在,渗透试验后有明显的贯通裂缝产生,导致试件的渗透率在应力-应变峰后呈现急剧上升的趋势。     

饱和软粘土固结特性研究进展

固结理论是土力学中最重要的课题之一，对饱和软粘土的固结变形在国内外的研究历史和现状作了较为详尽的评述，分析了传统固结理论的局限性，对今后重点研究方向提出了看法。     

逐级堆排尾矿泥浆排水固结规律试验

设置竖向排水体可有效加快湿堆尾矿泥浆排水固结,提高土体稳定性。为研究排水体作用下逐级堆排尾矿泥浆排水固结规律,通过模型试验对其排水固结过程进行了模拟。试验结果表明:各层孔隙水压力与沉降在土体排水固结过程中变化并不完全同步,应力变化滞后于应变变化;停排期第35 d后孔隙水压力值降幅明显减小,由外加水头下自由水渗流转变为孔隙水渗流;进一步将逐级堆排尾矿排水过程分为沉降絮凝、絮凝压缩、絮体压缩固结、覆水自重固结阶段及自重压缩固结5个阶段;建立了排水体作用下尾矿孔隙渗流模型,并根据该模型计算排水体不同堆积高度最大影响半径,最大影响半径随尾矿的固结程度的提高而逐渐变小,第35 d后0.5 m及1.0 m堆积高度影响半径分别降低至约1.7 m及2.2 m。     

福州软土固结状态初步分析

利用卡氏作图法可求取土层的前期固结压力Pc,结合计算出的土层自重压力Po,可获得土层的超固结比OCR.在收集有关资料的基础上,对福州软土的前期固结压力和超固结比进行数理统计和对比分析,进而对各层软土的固结状态作出评价和分析.     

粉土三轴试验反压饱和方法研究

经典土力学的理论基础是水土两相饱和,三轴试验中的试样要求达到饱和。针对粉土自身遇水易扰动的结构特性,作者通过对邯郸地区的粉土试样采用反压饱和的方法使试样饱和,取得了较为理想的饱和效果,分析得出针对邯郸地区粉土较为合理的反压参数,为粉土试样饱和试验提供参考。     

三类铜尾矿压缩固结系数试验研究

尾矿库的沉降变形对其安危影响极大,而固结系数是饱和土孔压消散速率和土的沉降与时间关系的关键性参数。本文选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,针对三种铜尾矿的固结系数及其变化规律进行了试验研究与理论分析。结果显示,三种铜尾矿的固结系数受固结压力影响的变化规律基本一致,随着固结压力的增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后都趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径的变小,固结系数峰值也会变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿的渗透系数与孔隙比之间呈指数函数关系。其固结系数随固结应力变化的关系式为 。